第2章 电磁干扰种类、形成及传播方式
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绸、铝、纸、棉花、钢铁、木头、硬橡胶、聚酯薄膜、聚乙烯、聚氯乙稀、 聚四氟乙烯(PVC)。 材料相差间隔越大,就越容易摩擦起电。摩擦起电引起的电荷积累还有其它条 件限制,如两种材料接近的紧密程度、分离速度、湿度及这两种材料的导电 性等。 这些不需要的静电荷就会被带到一些敏感区域游离,一旦找到合适的放电路径,
就会产生放电现象。静电的危害主要是通过静电的放电现象而引起的。
电磁兼容原理及应用
自然干扰Ⅰ——静电
感应起电是另一种常见的静电产生方式: 当带电物体接近不带电物体时,会在 不带电的导体两端分别感应出负电和 正电。
其它方式还有:热电起电、压电 起电、喷射起电等。
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅰ——静电放电
30 ~ 1800
MOSFET
砷化镓FET EPROM JFET SAW(声表面波滤波器) 运算放大器 CMOS 肖特基二极管 SMD薄膜电阻器 双极型晶体管 射极耦合逻辑电路
100 ~ 200
100~300 100以上 140~7000 150~500 190~2500 250~3000 300~2500 300~3000 380~7800 500~1500
• 自然干扰和人为干扰
• • • • 辐射干扰与传导干扰 差模干扰与共模干扰 宽带干扰与窄带干扰 交流干扰和直流干扰
电磁兼容原理及应用
电磁骚扰三要素
电磁骚扰,有传导骚扰和辐射骚扰两种。 传导骚扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(骚扰)到另 一个电网络。 辐射骚扰是指骚扰源通过空间把其信号耦合(骚扰)到另一个电网络
人为电磁干扰:
无线电发射设备 工业、科学、医疗设备
电力设备
汽车、内燃机点火系统 电网干扰
高速数字电子设备
雷达和电 视台
传导噪声 交流供电电路
电机
点火
移动 电台
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅰ——静电
静电的形成
物质由分子组成,而分子由原子组成。原子由带负电 荷的电子和带正电荷的质子组成。在正常情况下,
包括计算机和相关设备
电磁兼容原理及应用
1
干扰的种类与形成
(2)
辐射干扰与传导干扰
电磁兼容原理及应用
(2)辐射干扰与传导干扰
辐射干扰
电子设备产生的信号通过空间电磁场耦合 到另一个电网络或电子设备,当这种耦 合的信号不是该电网络所需要的信号时, 则成为干扰信号。
• 电源的浪涌冲击防护;
• 信号及数据线的瞬变保护。
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅱ——防雷技术
目前世界上广泛采用的主要防雷技术 :
• 接闪:让在一定范围内出现的闪电能量按照人们设计 的通道泄放到大地中去 。采用避雷针是最首要、最 基本的防雷措施。 • 均压连接:将处于地电位的导体等电位连接起来,一 直到接地装置。在闪电电流通过时,台站内的所有设 施立即形成一个“等电位岛”,保证导电部件之间不 产生有害的电位差。完善的等电位连接还可以防止闪 电电流入地造成的地电位升高所产生的反击。 • 接地:让已经纳入防雷系统的闪电能量泄放入大地, 良好的接地才能有效地降低引下线上的电压,避免发 生反击。
本章要点
1
干扰的种类与形成
自然干扰与人为干扰 辐射干扰与传导干扰 差模干扰与共模干扰 其它分类 2 干扰的传播
电磁兼容原理及应用
1
干扰的种类与形成 (1)
自然干扰与人为干扰
电磁兼容原理及应用
(1)自然干扰和人为干扰
自然电磁干扰:
大气噪声干扰 太阳噪声干扰 宁宙噪声 静电放电 雷电 自然辐射
雷电 电力传输 线
电磁兼容原理及应用
人为电磁干扰——
电力设备
包括伺服电机、电钻、继 电器、电梯等设备通、断 产生的电流剧变及伴随的 电火花成为干扰源:电力 系统中的非线性负载(如电 弧炉等)、 电子开关整流 器、逆变器或开关电源等 电源变换设备所产生大量 谐波涌入电网成为干扰源: 日光灯等照明设备也产生 辉光放电噪声干扰。
电磁兼容原理及应用
第二章 电磁干扰种类、形成及传播方式
熊
蕊
引言——
了解电磁干扰产生的原因、种类和传播途径,可以——
从不同的途径阻隔干扰或切断干扰传播;
从干扰产生的源头研究完全消除干扰的技术和方法. 这是研究抑制干扰、抗干扰的重要基础。 干扰从不同的角度去观察,就有不同的划分方法,例如干 扰源发生机理、表现形式、危害方式、传播途径或干 扰信号波形的时域或频域特征等方面。
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅱ——雷电
球形雷
球形雷则多见于山区。这里对其电磁兼容 方面影响不予讨论。
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅱ——防雷
防雷——雷电保护的整体概念主要有以下六 点:
• 控制雷击点(采用大保护范围的避雷针); • 安全引导雷电流入地网; • 完善的低阻地网;
• 消除地面回路;
允许值),则会造成元件损坏。人体在很多生产场合产生
的静电电压均超过这些敏感电子器件的击穿电压,相对于 自然界的静电,电子器件是敏感而娇贵的,因此,是否采
取了静电防护措施,是衡量电子器件质量的一个非常重要
的指标。
电磁兼容原理及应用
表2-1 生产现场易产生的静电电压
生产场合 在地毯上走动 在乙烯树脂地毯上走动 手拿乙烯塑料袋装入器件
辐射干扰
传导干扰
电磁兼容原理及应用
人为电磁干扰——
无线电发射设备
移动通信系统、广播、 电视、雷达、导航及无 线电接力通信系统.如 微波接力,卫星通信等。 因发射的功率大,其基 波信号可产生功能性干 扰;谐波及乱真发射构 成非功能性的无用信号 干扰。
工业、科学、医疗设备
如感应加热设备、高频电 焊机、X光机、高频理疗 设备等.强大的输出功率 除通过空间辐射干扰外, 还通过工频电力网干扰远 方的设备。
晶闸管
肖特基TTL
680~1000
100~2500
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅱ——雷电
直击雷
感应雷
球形雷
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅱ——雷电
直击雷
(Direct Lightning Flash)是直接击在建筑物或防雷装置 上的闪电,是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的 放电现象
雷云较低时,其周围又没有异性电荷的云层,而地面上的突 出物(人体、树木、建筑物或设备)被感应出异性电荷, 当电场强度达到一定值时,雷云就会通过这些物体与大 地之间放电,所产生的电击现象称为直接雷击,简称雷 击。而这种直接击在建筑物或其他物体上的雷电叫直击 雷。被直接雷击的建筑物、电气设备或其他物体会产生 很高的电位,而引起过电压,转为极具破坏力的雷电流, 可达几十千安甚至几百千安。强大的雷电流转变成热能, 该能量可以熔化50-200㎜2的钢材,因此雷电流的高温
热效应将灼伤人体、引起建筑物燃烧、使设备部件熔化。
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅱ——雷电
感应雷
当直击雷发生之后,云层带电迅速消失,地面某些范围 由于散流电阻大,出现局部高电压,或在直击雷放 电过程中,强大的脉冲电流对周围的导线或金属物 产生电磁感应及高电压而发生闪击现象的二次雷;
感应雷又称雷电感应,它是由于雷电流的强大电场和磁场变化产生的静电 感应和电磁感应引起的。当建筑物上空有雷云时,在建筑物上便会感应 出与雷云所带电荷相反的电荷,在雷云放电后,云与大地之间的电场消 失了,但聚集在屋顶上的电荷不能立即释放,只能较慢地向大地中流散, 这时屋顶对地面便有相当高的电位,便会造成对建筑物内金属设备放电。
汽车、内燃机点火系统
汽车点火系统因点火引起 强瞬变电流而产生电磁噪 声,形成宽带干扰,从几 百千赫到几百兆赫干扰强 度几乎不变。
电磁兼容原理及应用
人为电磁干扰——
Fra Baidu bibliotek电网干扰
高速数字电子设备
如由50Hz交流电网强大 的电磁场和大地漏电流 产生的干扰,以及高压 输电线的电晕和绝缘断 裂等接触不良产生的电 弧和受污染导体表面的 电火花。
物体所积累的静电电荷与大地形成了一个静电场,当物体接 近金属物体时,物体与金属体之间的场强急剧增强,场强
达到一定程度时将导致空气击穿,先形成一个等离子导电
通路,然后形成电弧,这样就形成了主要的放电过程。 静电场的强度取决于带电物体的电荷和与它的电荷量不同的 物体之间的距离。人体上的电压通常可以达到8kV-20kV。 当一个元件的管脚间电压超过元件介质的击穿强度(极限
m×
— — —
+
一个原子的质子数与电子数相同,正负电荷平衡, 对外表现出不带电的现象。
A
m×
— —
+ —
对外不带电
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅰ——静电
假如这种平衡状况被打破,如图2-1所示,绕原子A的原子 核旋转的电子,在外力的作用下,离开原来的原子A而 侵入其它的原子B,那么A原子因缺少电子数而呈带正 电现象,称为阳离子,B原子因增加电子数而呈现带负 电的现象,称为阴离子。当外力持续作用时,阳离子 和阴离子的分解越来越不均匀,对外就表现为带电现 象。
电磁兼容原理及应用
自然干扰Ⅲ——自然辐射
电子噪声(主要来自电子设备内部元器件的噪声) 大地表面磁场 大地磁层 大地表面的电场 大地内部的电场 大气中的电流电场 闪电和雷暴的电流 太阳无线电辐射和银河系无线电辐射
电磁兼容原理及应用
人为电磁干扰——
无线电发射设备 工业、科学、医疗设备 电力设备 汽车、内燃机点火系统 电网干扰 高速数字电子设备
(m-1)×
—
— —
+
(m+1)×
—
+
—
A
m×
— —
B
+ — — —
m×
+
阳离子
阴离子
这个外力包含各种能量(如 动能、势能、热能和化学 — 能等)。任何两个不同材 质的物体接触后再分离都 — 会产生静电。摩擦起电是 一种不断接触又分离而造 成正负电荷不平衡的接触 分离起电过程。
电磁兼容原理及应用
图2-1 静电产生机理
另一种雷电感应情况出现在直击雷放电过程中,由于雷电流变化速度很
大,产生强大的交变磁场,使得周围的金属物体产生感应电流。这种电 流可能向周围物体放电,若附近有可燃物就会引发火灾和爆炸,而感应 到正在联机的导线上就会对设备产生强烈的破坏性。
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅱ——雷电引起的浪涌
浪涌:
最常见的电子设备遭雷击危害不是由于直接雷击引起,而是由于雷击发生时在电 源和通信线路中感应的电流浪涌而引起的。一方面由于电子设备内部结构高 度集成化造成设备耐压、耐过电流的能力下降,对雷击(包括感应雷和操作 过电压浪涌)的承受能力下降;另一方面由于信号来源路径多,系统更容易 遭受雷电波侵入。浪涌电流可以从电源线或信号线等途径窜入电子设备。 电源浪涌并不仅源于雷击,当电力系统出现短路故障、投切大负荷时都会产生电 源浪涌。 信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰、无线电干扰和静电干扰。 它们将使传输中的数据产生误码,传输速度降低,等。
在流水线工位接触聚酯塑料袋
静电电压/V
(湿度10%~20%)
静电电压/V
(湿度65%~90%)
35000 12000 7000
1500 250 600
20000
18000
1200
1500
在操作工位与聚胺酯类接触
电磁兼容原理及应用
表2-2静电对部分电子器件的击穿电压
器件类型 VMOS
EOD/ESD的最小敏感度(以静电电压V表示)
自然电磁干扰Ⅰ——静电
成因
当两种材料一起摩擦时,电子会从一种材料转移到另一种 材料上,这导致在材料表面上积累大量正电荷或负电荷, 因这些电荷缺乏相互中和的通道而停留在材料表面。因 此大多数非导电材料都会产生静电,但产生静电量多少 则是由材料起电序列决定的。
常见材料的摩擦起电系列为:人体、玻璃、云母、聚酰胺、毛织品、毛皮、丝
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅱ——防雷技术
• 分流:在一切从室外来的导线(包括电力电源线、 电话线、信号线、天线的馈线等)与接地线之间 并联一种适当的避雷器。当直击雷或感应雷在线 路上产生的过电压波沿着这些导线进入室内或设 备时,避雷器的电阻突然降到低值,近于短路状 态,将闪电电流分流入地。 • 屏蔽:用金属网、箔、壳、管等导体把需要保护 的对象包围起来,阻隔闪电的脉冲电磁场从空间 入侵的通道。屏蔽是防止雷电电磁脉冲辐射对电 子设备影响的最有效方法。
三个要素:骚扰源、耦合路径和敏感源
EMC-2
常见骚扰源
雷电等自然骚扰源
无线通信
脉冲电路
(敏感源)
人为骚扰
直流电机、变频调速器 感性负载通断
电磁骚扰源:5个 ,各源的性质不同
电磁骚扰源的分类
非功能性 骚扰源
人为骚扰源特征归结为:连续波骚扰,瞬态骚扰,非线性现象
功能性骚扰源系指设备实现功能过程中造成对其他设备的直接骚扰;非 说功能性骚扰源是指用电装置在实现自身功能的同时伴随产生或附加产 生的副作用,如开关闭合或切断产生的电弧放电骚扰。
就会产生放电现象。静电的危害主要是通过静电的放电现象而引起的。
电磁兼容原理及应用
自然干扰Ⅰ——静电
感应起电是另一种常见的静电产生方式: 当带电物体接近不带电物体时,会在 不带电的导体两端分别感应出负电和 正电。
其它方式还有:热电起电、压电 起电、喷射起电等。
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅰ——静电放电
30 ~ 1800
MOSFET
砷化镓FET EPROM JFET SAW(声表面波滤波器) 运算放大器 CMOS 肖特基二极管 SMD薄膜电阻器 双极型晶体管 射极耦合逻辑电路
100 ~ 200
100~300 100以上 140~7000 150~500 190~2500 250~3000 300~2500 300~3000 380~7800 500~1500
• 自然干扰和人为干扰
• • • • 辐射干扰与传导干扰 差模干扰与共模干扰 宽带干扰与窄带干扰 交流干扰和直流干扰
电磁兼容原理及应用
电磁骚扰三要素
电磁骚扰,有传导骚扰和辐射骚扰两种。 传导骚扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(骚扰)到另 一个电网络。 辐射骚扰是指骚扰源通过空间把其信号耦合(骚扰)到另一个电网络
人为电磁干扰:
无线电发射设备 工业、科学、医疗设备
电力设备
汽车、内燃机点火系统 电网干扰
高速数字电子设备
雷达和电 视台
传导噪声 交流供电电路
电机
点火
移动 电台
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅰ——静电
静电的形成
物质由分子组成,而分子由原子组成。原子由带负电 荷的电子和带正电荷的质子组成。在正常情况下,
包括计算机和相关设备
电磁兼容原理及应用
1
干扰的种类与形成
(2)
辐射干扰与传导干扰
电磁兼容原理及应用
(2)辐射干扰与传导干扰
辐射干扰
电子设备产生的信号通过空间电磁场耦合 到另一个电网络或电子设备,当这种耦 合的信号不是该电网络所需要的信号时, 则成为干扰信号。
• 电源的浪涌冲击防护;
• 信号及数据线的瞬变保护。
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅱ——防雷技术
目前世界上广泛采用的主要防雷技术 :
• 接闪:让在一定范围内出现的闪电能量按照人们设计 的通道泄放到大地中去 。采用避雷针是最首要、最 基本的防雷措施。 • 均压连接:将处于地电位的导体等电位连接起来,一 直到接地装置。在闪电电流通过时,台站内的所有设 施立即形成一个“等电位岛”,保证导电部件之间不 产生有害的电位差。完善的等电位连接还可以防止闪 电电流入地造成的地电位升高所产生的反击。 • 接地:让已经纳入防雷系统的闪电能量泄放入大地, 良好的接地才能有效地降低引下线上的电压,避免发 生反击。
本章要点
1
干扰的种类与形成
自然干扰与人为干扰 辐射干扰与传导干扰 差模干扰与共模干扰 其它分类 2 干扰的传播
电磁兼容原理及应用
1
干扰的种类与形成 (1)
自然干扰与人为干扰
电磁兼容原理及应用
(1)自然干扰和人为干扰
自然电磁干扰:
大气噪声干扰 太阳噪声干扰 宁宙噪声 静电放电 雷电 自然辐射
雷电 电力传输 线
电磁兼容原理及应用
人为电磁干扰——
电力设备
包括伺服电机、电钻、继 电器、电梯等设备通、断 产生的电流剧变及伴随的 电火花成为干扰源:电力 系统中的非线性负载(如电 弧炉等)、 电子开关整流 器、逆变器或开关电源等 电源变换设备所产生大量 谐波涌入电网成为干扰源: 日光灯等照明设备也产生 辉光放电噪声干扰。
电磁兼容原理及应用
第二章 电磁干扰种类、形成及传播方式
熊
蕊
引言——
了解电磁干扰产生的原因、种类和传播途径,可以——
从不同的途径阻隔干扰或切断干扰传播;
从干扰产生的源头研究完全消除干扰的技术和方法. 这是研究抑制干扰、抗干扰的重要基础。 干扰从不同的角度去观察,就有不同的划分方法,例如干 扰源发生机理、表现形式、危害方式、传播途径或干 扰信号波形的时域或频域特征等方面。
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅱ——雷电
球形雷
球形雷则多见于山区。这里对其电磁兼容 方面影响不予讨论。
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅱ——防雷
防雷——雷电保护的整体概念主要有以下六 点:
• 控制雷击点(采用大保护范围的避雷针); • 安全引导雷电流入地网; • 完善的低阻地网;
• 消除地面回路;
允许值),则会造成元件损坏。人体在很多生产场合产生
的静电电压均超过这些敏感电子器件的击穿电压,相对于 自然界的静电,电子器件是敏感而娇贵的,因此,是否采
取了静电防护措施,是衡量电子器件质量的一个非常重要
的指标。
电磁兼容原理及应用
表2-1 生产现场易产生的静电电压
生产场合 在地毯上走动 在乙烯树脂地毯上走动 手拿乙烯塑料袋装入器件
辐射干扰
传导干扰
电磁兼容原理及应用
人为电磁干扰——
无线电发射设备
移动通信系统、广播、 电视、雷达、导航及无 线电接力通信系统.如 微波接力,卫星通信等。 因发射的功率大,其基 波信号可产生功能性干 扰;谐波及乱真发射构 成非功能性的无用信号 干扰。
工业、科学、医疗设备
如感应加热设备、高频电 焊机、X光机、高频理疗 设备等.强大的输出功率 除通过空间辐射干扰外, 还通过工频电力网干扰远 方的设备。
晶闸管
肖特基TTL
680~1000
100~2500
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅱ——雷电
直击雷
感应雷
球形雷
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅱ——雷电
直击雷
(Direct Lightning Flash)是直接击在建筑物或防雷装置 上的闪电,是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的 放电现象
雷云较低时,其周围又没有异性电荷的云层,而地面上的突 出物(人体、树木、建筑物或设备)被感应出异性电荷, 当电场强度达到一定值时,雷云就会通过这些物体与大 地之间放电,所产生的电击现象称为直接雷击,简称雷 击。而这种直接击在建筑物或其他物体上的雷电叫直击 雷。被直接雷击的建筑物、电气设备或其他物体会产生 很高的电位,而引起过电压,转为极具破坏力的雷电流, 可达几十千安甚至几百千安。强大的雷电流转变成热能, 该能量可以熔化50-200㎜2的钢材,因此雷电流的高温
热效应将灼伤人体、引起建筑物燃烧、使设备部件熔化。
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅱ——雷电
感应雷
当直击雷发生之后,云层带电迅速消失,地面某些范围 由于散流电阻大,出现局部高电压,或在直击雷放 电过程中,强大的脉冲电流对周围的导线或金属物 产生电磁感应及高电压而发生闪击现象的二次雷;
感应雷又称雷电感应,它是由于雷电流的强大电场和磁场变化产生的静电 感应和电磁感应引起的。当建筑物上空有雷云时,在建筑物上便会感应 出与雷云所带电荷相反的电荷,在雷云放电后,云与大地之间的电场消 失了,但聚集在屋顶上的电荷不能立即释放,只能较慢地向大地中流散, 这时屋顶对地面便有相当高的电位,便会造成对建筑物内金属设备放电。
汽车、内燃机点火系统
汽车点火系统因点火引起 强瞬变电流而产生电磁噪 声,形成宽带干扰,从几 百千赫到几百兆赫干扰强 度几乎不变。
电磁兼容原理及应用
人为电磁干扰——
Fra Baidu bibliotek电网干扰
高速数字电子设备
如由50Hz交流电网强大 的电磁场和大地漏电流 产生的干扰,以及高压 输电线的电晕和绝缘断 裂等接触不良产生的电 弧和受污染导体表面的 电火花。
物体所积累的静电电荷与大地形成了一个静电场,当物体接 近金属物体时,物体与金属体之间的场强急剧增强,场强
达到一定程度时将导致空气击穿,先形成一个等离子导电
通路,然后形成电弧,这样就形成了主要的放电过程。 静电场的强度取决于带电物体的电荷和与它的电荷量不同的 物体之间的距离。人体上的电压通常可以达到8kV-20kV。 当一个元件的管脚间电压超过元件介质的击穿强度(极限
m×
— — —
+
一个原子的质子数与电子数相同,正负电荷平衡, 对外表现出不带电的现象。
A
m×
— —
+ —
对外不带电
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅰ——静电
假如这种平衡状况被打破,如图2-1所示,绕原子A的原子 核旋转的电子,在外力的作用下,离开原来的原子A而 侵入其它的原子B,那么A原子因缺少电子数而呈带正 电现象,称为阳离子,B原子因增加电子数而呈现带负 电的现象,称为阴离子。当外力持续作用时,阳离子 和阴离子的分解越来越不均匀,对外就表现为带电现 象。
电磁兼容原理及应用
自然干扰Ⅲ——自然辐射
电子噪声(主要来自电子设备内部元器件的噪声) 大地表面磁场 大地磁层 大地表面的电场 大地内部的电场 大气中的电流电场 闪电和雷暴的电流 太阳无线电辐射和银河系无线电辐射
电磁兼容原理及应用
人为电磁干扰——
无线电发射设备 工业、科学、医疗设备 电力设备 汽车、内燃机点火系统 电网干扰 高速数字电子设备
(m-1)×
—
— —
+
(m+1)×
—
+
—
A
m×
— —
B
+ — — —
m×
+
阳离子
阴离子
这个外力包含各种能量(如 动能、势能、热能和化学 — 能等)。任何两个不同材 质的物体接触后再分离都 — 会产生静电。摩擦起电是 一种不断接触又分离而造 成正负电荷不平衡的接触 分离起电过程。
电磁兼容原理及应用
图2-1 静电产生机理
另一种雷电感应情况出现在直击雷放电过程中,由于雷电流变化速度很
大,产生强大的交变磁场,使得周围的金属物体产生感应电流。这种电 流可能向周围物体放电,若附近有可燃物就会引发火灾和爆炸,而感应 到正在联机的导线上就会对设备产生强烈的破坏性。
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅱ——雷电引起的浪涌
浪涌:
最常见的电子设备遭雷击危害不是由于直接雷击引起,而是由于雷击发生时在电 源和通信线路中感应的电流浪涌而引起的。一方面由于电子设备内部结构高 度集成化造成设备耐压、耐过电流的能力下降,对雷击(包括感应雷和操作 过电压浪涌)的承受能力下降;另一方面由于信号来源路径多,系统更容易 遭受雷电波侵入。浪涌电流可以从电源线或信号线等途径窜入电子设备。 电源浪涌并不仅源于雷击,当电力系统出现短路故障、投切大负荷时都会产生电 源浪涌。 信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰、无线电干扰和静电干扰。 它们将使传输中的数据产生误码,传输速度降低,等。
在流水线工位接触聚酯塑料袋
静电电压/V
(湿度10%~20%)
静电电压/V
(湿度65%~90%)
35000 12000 7000
1500 250 600
20000
18000
1200
1500
在操作工位与聚胺酯类接触
电磁兼容原理及应用
表2-2静电对部分电子器件的击穿电压
器件类型 VMOS
EOD/ESD的最小敏感度(以静电电压V表示)
自然电磁干扰Ⅰ——静电
成因
当两种材料一起摩擦时,电子会从一种材料转移到另一种 材料上,这导致在材料表面上积累大量正电荷或负电荷, 因这些电荷缺乏相互中和的通道而停留在材料表面。因 此大多数非导电材料都会产生静电,但产生静电量多少 则是由材料起电序列决定的。
常见材料的摩擦起电系列为:人体、玻璃、云母、聚酰胺、毛织品、毛皮、丝
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅱ——防雷技术
• 分流:在一切从室外来的导线(包括电力电源线、 电话线、信号线、天线的馈线等)与接地线之间 并联一种适当的避雷器。当直击雷或感应雷在线 路上产生的过电压波沿着这些导线进入室内或设 备时,避雷器的电阻突然降到低值,近于短路状 态,将闪电电流分流入地。 • 屏蔽:用金属网、箔、壳、管等导体把需要保护 的对象包围起来,阻隔闪电的脉冲电磁场从空间 入侵的通道。屏蔽是防止雷电电磁脉冲辐射对电 子设备影响的最有效方法。
三个要素:骚扰源、耦合路径和敏感源
EMC-2
常见骚扰源
雷电等自然骚扰源
无线通信
脉冲电路
(敏感源)
人为骚扰
直流电机、变频调速器 感性负载通断
电磁骚扰源:5个 ,各源的性质不同
电磁骚扰源的分类
非功能性 骚扰源
人为骚扰源特征归结为:连续波骚扰,瞬态骚扰,非线性现象
功能性骚扰源系指设备实现功能过程中造成对其他设备的直接骚扰;非 说功能性骚扰源是指用电装置在实现自身功能的同时伴随产生或附加产 生的副作用,如开关闭合或切断产生的电弧放电骚扰。